谷精草屬植物的化學成分和藥理活性的研究進展

張 菲， 王 斌

(復旦大學附屬華山醫院藥劑科，上海200040)

谷精草屬Eriocaulon 為谷精草科Eriocaulaceae 的一屬。谷精草科共有11 屬約1 100 種，廣布于全世界熱帶及亞熱帶地區的砂質池塘或沼澤中，盛產于南美洲的熱帶［1］。該科在我國僅分布谷精草屬1 屬約34 種，除西北地區外，各地都有分布，其中13 種為我國特有［2］。在我國，谷精草屬植物因為其藥用價值，很早就被人們關注并利用。《本草綱目》和《本草拾遺》等傳統藥物典籍都有關于谷精草的記載，記載其具有清熱祛風，清肝明目，利尿鎮痛作用。2010 年版《中國藥典》規定以谷精草Eriocaulon buergerianum Koern. 植物的干燥帶花莖的頭狀花序為中藥谷精草［3］。而在民間，做為藥用的谷精草屬植物有谷精草、賽谷精草Eriocaulon sieboldianum S. et Z. ex Steud.、華南谷精草Eriocaulon sexangulare、毛谷精草Eriocaulon australe R. Br. 和寬葉谷精草Eriocaulon robilstlum (Maxim)Makino. 等多種［4］。由此可知，多數谷精草屬植物具有一定的藥用價值。本文將從化學成分和藥理活性兩個方面系統地總結國內外文獻報道的谷精草屬植物的研究成果。以期對谷精草這一傳統藥物的進一步現代化研究開發、深入挖掘其藥用價值提供詳實的文獻參考。

1 化學成分研究

谷精草屬植物富含酚類化合物，袁建梅等［5］測得谷精草提取物中的多酚含有量為5.58%。Salatino 等［6］對谷精草科其中的8 屬69 種植物的頭狀花序的化學成分進行了研究，發現谷精草屬植物的可溶性酚類成分占藥材干質量的1.3% ～1.8%不等。下文將按照不同化學成分種類分類，對迄今從谷精草屬植物中分離得到的化學成分作詳細的介紹。

1.1 黃酮類化學成分 已報道的谷精草屬植物的化學成分以黃酮類化合物為主 (圖1，表1)。主要有高車前素(hispidulin)、澤蘭黃酮(nepetin)、棕矢車菊素(jaceosidin)和萬壽菊素(patuletin)，以及這些化合物的糖苷。迄今，共從谷精草屬植物中鑒定了38 個黃酮類化合物。其中黃酮化合物16 個(1 ～16);黃酮醇化合物14 個(17 ～30);異黃酮化合物5 個(31 ～35);還有其他黃酮類化合物3 個(36 ～38)。此外有一個高度甲基化的衍生物［15］，一種萬壽菊素含3 個糖的苷［12］以及34 個黃酮類化合物［13］的結構未能確定。

圖1 谷精草屬植物中黃酮類化合物結構母核或結構式

表1 谷精草屬植物中黃酮類化合物

續表1

1.2 呫噸酮類化學成分 從谷精草屬植物中，共鑒定了5個呫噸酮類化合物39 ～43 (圖2，表2)。此外還有一個1，3，6，8-四 羥 基-2-甲 氧 基 呫 噸 酮 碳 苷 化 合 物 結 構 未 能確定［13］。

1.3 Naphthopyranone 類化學成分 在谷精草屬植物的化學成分中，naphthopyranone 類也有廣泛的分布。截止目前，從谷精草屬植物中共分離到11 種naphthopyranone 類化合物(44 ～54) (圖3，表3)。此外還有7 個化合物結構未能確定［13］。

圖2 谷精草屬植物中呫噸酮類化合物結構母核

表2 谷精草屬植物中呫噸酮類化合物

圖3 谷精草屬植物中naphthopyranone 類化合物結構母核或結構式

表3 谷精草屬植物中naphthopyranone 類化合物

1.4 其他類化學成分 從谷精草屬植物中，共分離到4 個酚酸類化合物 (55 ～58) (圖4)。分別是原兒茶酸(55)［11，13］，香草酸(56)［11，13］，阿魏酸(57)［11］和咖啡酸(58)［13］。此外，還從谷精草屬植物中分離到9 個化合物(59 ～67)(圖4)。它們分別是:3，3＇-二羥基-4，4＇-二甲氧基聯苯(59)［17］，4-酮基松脂酚(60)［17］，γ -生育酚乙酸酯(61)［8］，大黃素(62)［11，13］，2，6-二氧哌啶-3-基乙酸酯(63)［18］，以及β-谷甾醇(64)［19］，β-胡蘿卜苷(65)［17］，豆甾醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(66)［19］和豆甾醇-7，22-雙烯-3β，4β-二醇(67)［19］4 種甾醇類的化合物。常新金對中藥谷精草的揮發油成分分析，以及邱燕等利用LC-MS 分析利用水蒸氣蒸餾發從中藥谷精草中提取的揮發油成分，證明長鏈烷烴和長鏈脂肪酸是其中的主要成分［20-22］。

圖4 谷精草屬植物中部分其他類化合物結構式

2 藥理活性

谷精草屬植物有很好的藥用價值，在許多國家和地區作為傳統植物藥被廣泛使用，更是我國的常用中藥。所以對于谷精草屬植物的藥理活性的報道比較多。

2.1 抗菌作用 鄭武飛［23］證實谷精草水煎劑在試管中對須瘡癬菌、絮狀表皮癬菌、石膏樣小芽孢癬菌、羊毛狀小芽孢癬菌有抑制作用。曹仁烈等［24］研究報道3% ～5%的谷精草水浸劑用試管稀釋法試驗，對奧杜小芽孢癬菌、鐵銹色小芽孢癬菌等皮膚真菌均有不同程度的抑制作用。李向勇等［25］用紙片法和試管法對谷精草水提取液進行了體外抗菌作用試驗，結果表明谷精草水提取液對金色葡萄球菌、鏈球菌、巴氏桿菌、沙門氏菌、大腸桿菌等病原微生物都有較強的抗菌作用，其對這些病原微生物的最低抑菌質量濃度 (MIC)分別為0.125、0.063、0.125、0.5、0.25 g/mL;最低殺菌質量濃度(MBC)分別為0.25、0.125、0.25、1、1 g/mL。谷精草常用于治療眼結膜炎、角膜云翳、夜盲癥、視網膜脈絡膜炎，根據其臨床用途，可以推測其抗菌譜主要是針對與革蘭氏陽性菌和部分革蘭氏陰性菌，這為臨床應用提供了研究依據。另有報道，毛谷精草水浸劑對絮狀表皮癬菌、羊毛狀小芽胞癬菌、須皰癬菌、石膏樣小芽胞癬菌等皮膚真菌也具有抑制作用。谷精草煎劑(100%)1 ∶320濃度對綠膿桿菌有較強的抑制作用，對肺炎球菌和大腸桿菌作用較弱［26］。用平板挖溝法試驗，50%的谷精草煎劑對金黃色葡萄菌、福氏痢疾桿菌、傷寒桿菌和大腸桿菌有抑制作用［27］。Fang 等［11］發現部分從谷精草中分離得到的化合物對金黃色葡萄球菌的生長具有抑制作用，其最低抑菌質量濃度介于32 ～256 μg/mL 之間。Silva 等［1］對巴西谷精草屬植物Eriocaulon ligulatum 的甲醇提取物進行了抗菌研究，發現其對金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌、大腸桿菌、塞圖巴爾沙門氏桿菌、酵母和白色念珠菌的最低抑菌質量濃度分別為2.5、2.5、10、2.5、5、2.5 mg/mL。嚴洲平等［28］實驗證明，中藥谷精草洗劑有抗合軸馬拉色菌和抗糠秕馬拉色菌的作用，其最低抑菌質量濃度為3.13%。

2.2 抗氧化作用 袁建梅等［29］采用超聲波乙醇浸提法提取谷精草中的化合物，谷精草提取液經定性鑒別含有黃酮類化合物，并且采用分光光度法測定其黃酮含有量發現谷精草黃酮含有量比較高，這些黃酮類化合物具有清除羥自由基的抗氧化作用，且其清除作用隨黃酮濃度的增加而增加。

2.3 α-葡萄糖苷酶抑制作用 α-葡萄糖苷酶能將飲食中的碳水化合物分解成葡萄糖，并經小腸吸收進入血液。因此抑制α-葡萄糖苷酶的作用，就能有效防治糖尿病及其并發癥。朱海燕和葉冠從谷精草的95%乙醇提取物中分離得到26 個化合物，并將這些化合物都進行了α-D-葡萄糖苷酶抑制活性的檢測，從中篩選到4 個多酚類化合物具有顯著的α-葡萄糖苷酶抑制活性［18］。

2.4 致突變作用 Silva 等［14］研究發現谷精草屬植物Eriocaulon ligulatum 的甲醇提取物在沙門氏菌/微粒、菌株TA100、TA97a 和TA102 測定中，及其二氯甲烷提取物在菌株TA98 菌株測定中，均顯現出致突變的作用。

2.5 6-OHDA 誘導神經損傷保護作用 王美微等［30］和Wang 等［31］研究發現谷精草乙醇提取物對6-OHDA 誘導的PC 12 細胞損傷具有保護作用，能抑制6-OHDA 引起的細胞凋亡，并能抑制6-OHDA 引起的斑馬魚內多巴胺神經元的減少。

2.6 細胞毒活性 Xu 等［7］從毛谷精草的頭狀花序中分離得到14 個黃酮類化合物。在體外的細胞毒活性測試中，部分黃酮類化合物對人肺腺癌細胞A549、人乳腺癌細胞MCF-7 和人宮頸癌HeLa 細胞的生長有抑制作用。

3 總結與展望

到目前為止，除揮發油類成分，共從谷精草屬植物中鑒定了67 個化合物。這些化合物以多酚類為主。其中黃酮類化合物在谷精草屬的植物中都有廣泛的分布，且含有量最高。在谷精草屬植物中，黃酮、黃酮醇、異黃酮、黃烷以及二氫黃酮都有發現。這些黃酮和黃酮醇都有一個明顯的特征，就是6 位被羥基或者甲氧基取代(化合物1 和17例外)。雖然以往的研究從谷精草屬植物中分離和鑒定很多的化合物，但仍有不少化學結構待確定［13］。

研究顯示谷精草屬黃酮類化合物具有抗菌、抗氧化等藥理活性。有報道黃酮類化合物對引起眾多眼部疾病的晶狀體醛糖還原酶具有抑制作用［32-33］。這為谷精草屬植物被廣泛用來治療眼部疾病提供了藥理依據。臨床應用中，中藥谷精草通常和不同的中藥配伍使用。而迄今，關于含谷精草的復方制劑的藥理活性研究尚見報道。

谷精草屬植物有著很高的藥用價值，也是臨床較常見的中藥之一。但是對其化學成分以及各種化學物質的藥理活性的研究還比較有限，阻礙了這些植物的深度開發和利用。對谷精草屬植物的化學成分的進一步研究，以及谷精草植物的單一化學成分、整體制劑和不同配伍的藥理作用的深入闡明，將會推進該屬植物藥用價值的挖掘。

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